60°、90°、120°、150°时的电压值以及波形。
七、实验报告
(1) 画出实验所得的各特性曲线与波形图。
(2) 对可控整流电路在整流状态与逆变状态的工作特点作比较。
八、注意事项
(1) 双踪示波器有两个探头,可同时观测两路信号,但这两探头的地线都与示波器的外壳相连,所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此,为了保证测量的顺利进行,可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘,只使用其中一路的地线,这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号的公共点,将探头的地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外。
(2) 在本实验中,触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极,此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置,并将Ulf及Ulr悬空,避免 误触发。
(3) 为防止逆变颠覆,逆变角必须安置在90°≥β≥30°范围内。即Uct=0时,β=30°,调整Uct时,用直流电压表监视逆变电压,待逆变电压接近零时,必须缓慢操作。
(4) 在实验过程中调节β,必须监视主电路电流,防止β的变化引起主电路出现过大的电流。
(5) 在实验接线过程中,注意三相心式变压器高压侧的和中压侧的中线不能接一起。
(6) 有时会发现脉冲的相位只能移动120°左右就消失了,这是因为触发电路的原因,触发电路要求相位关系按A、B、C的排列顺序,如果A、C两相相位接反,结果就会如此,对整流实验无影响,但在逆变时,由于调节范围只能到120°,实验效果不明显,用户可自行将四芯插头内的A、C相两相的导线对调,就能保证有足够的移相范围。
实验四 单相斩控式交流调压电路实验
一、实验目的
(1) 熟悉斩控式交流调压电路的工作原理。
(2) 了解斩控式交流调压控制集成芯片的使用方法与输出波形。
二、实验所需挂件及附件
三、实验线路及原理
斩控式交流调压主电路原理如图3.4 所示。
图3.4 斩控式交流调压主电路原理图
一般采用全控型器件作为开关器件,其基本原理和直流斩波电路类似,只是直流斩波电路的输入是直流电压,而斩控式交流
调压电路输入的是正弦交流电压。在交流电源ui 的正半周,用V1进行斩波控制,用V3给负载电流提供续流通道;在ui的负半周,用V2进行斩波控制,用V4给负载电流提供续流通道。设斩波器件V1、V2的导通时间为ton,开关周期为T,则导通比为α=ton/T,和直流斩波电路一样,通过对α的调节可以调节输出电压U0。
图3.5 给出了电阻负载时负载电压U0和电源电流i1(也就是负载电源)的波形。可以看出电源电流的基波分量是与电源电压同相位的。即位移因数为1。电源电流不含低次谐波,只含和开关周期T有关的高次谐波,这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除,这时电路的功率因数接近于1。
图3.5 电阻负载斩控式交流调压电路波形
斩控式交流调压控制电路方框图如图3.6 所示,PWM 占空比产生电路使用美国Silicon General公司生产的专门PWM集成芯片SG3525,其内部电路结构及各引脚功能查阅相关资料。
在交流电源ui的正半周,V1进行斩波控制,用V3给负载电流提供续流通道,V4关断;在ui的负半周,V2进行斩波控制,V3关断,用V4给负载电流提供续流通道。控制信号与主电路的电源必须保持同步。
图3.6 斩控式交流调压控制电路方框图
四、实验内容
(1) 控制电路波形观察。 (2) 交流调压性能测试。
五、思考题
(1) 比较斩控式交流调压电路与相控交流调压电路的调压原理、特征及其功率因数?
(2) 采用何种方式可提高斩控式交流调压电路输出电压的稳定度?
(3) 对斩控式交流调压电路的输出电压波形作谐波分析?
六、实验方法
由于主电路的电源必须与控制信号保持同步,因此主电路的电源不需要外部接入。但是为了能同时观察两路控制信号之间的相位关系,主电路的开关K 是串接在电源开关之后的。在观察控制信号时将开关打在断状态。
(1) 控制电路波形观察
① 断开开关K,使主电路不得电,接通电源开关,用双踪示波器观察控制电路的波形,并记录参数。
② 测量控制信号V1与V4、V2与V3之间的死区时间。 (2) 交流调压性能测试
① 接入电阻负载(220V/25W 的白炽灯),接通开关K,调节PWM 占空比调节电位器,改变导通比α,(即改变Ur 值)使负载电压由小增大,记录输出电压的波形,并测量输出电压。
② 接入电阻、电感性负载,(即与白炽灯串接一个电感作为负载)重复上述实验步骤。
七、实验报告
在方格纸上画出控制信号与不同负载下的输出电压波形并分析。
八、注意事项
双踪示波器有两个探头,可同时测量两路信号,但这两探头的地线都与示波器的外壳相连,所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此,为了保证测量的顺利进行,可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘,只使用其中一路的地线,这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时,必须在被 测电路上找到这两个信号的公共点,将探头的地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外。